短纤维石棉制备纤维状SiO2的原理与方法

对纤蛇纹石石棉的化学成分、晶体结构、形态特征和活性进行了研究,探讨了纤蛇纹石石棉制备纤维状纳米SiO2的原理,并对试验产物进行了分析.结果表明:纤蛇纹石石棉是天然产出的纳米管状材料,其内管直径为3.5～24 nm,多数小于11 nm,外管直径为16～56 nm,绝大多数在20～50 nm范围内.纯净的纤蛇纹石石棉样品的化学成分主要为SiO2、MgO和H2O ,其质量分数SiO2约为42%,MgO约为42%,结构水H2O 约为13%.纤蛇纹石具有卷管状结构,化学键特点决定了其具有很好的化学活性和可改造性,为制备纤维状纳米SiO2粉体材料创造了基础.纤蛇纹石石棉纤维经酸处理后,MgO等组分被浸取出来转变为硫酸盐,而残留下非晶质纳米SiO2纤维残骸;经后处理即可获得纤维状SiO2纳米材料.     

酞菁功能化纤维素纳米纤维的制备与表征

通过静电纺丝技术制备乙酸纤维素纳米纤维,经水解、氧化处理后将四氨基钴酞菁共价固定于纳米纤维表面,制备得到酞菁功能化纤维素纳米纤维．通过场发射扫描电子显微镜和紫外可见漫反射光谱对纳米纤维进行表征．利用单因素法研究酞菁的最佳固定量,结果表明：氧化温度30℃,高碘酸钠浓度25mmol／L,氧化时间7h,四氨基钴酞菁溶液浓度20mmol／L时,纳米纤维表面酞菁固定量达到365μmol／g．     

添加AOT的微乳液法制备纳米SnO2及其表征

采用AOT(二-乙基己基琥珀酸酯磺酸钠)为表面活性剂,以正庚烷为油相,以四氯化锡为前驱物,采用油包水型微乳液法制备了纳米Sn O2颗粒,并借助XRD、DTA-TG、FTIR、SEM等手段系统研究了制备温度、AOT质量、溶液p H值等因素对产物性能的影响.本实验体系中的最佳工艺参数为:p H=8,水-表面活性剂摩尔比1∶2,AOT质量0.6 g,锻烧温度600℃,保温时间2 h.在最佳试验条件下所制备的Sn O2粉末平均粒径为4.1 nm,较常规沉淀法制备的Sn O2颗粒细小且团聚少,具有更好的性能.     

亲油型纳米SiO2的制备及其分散稳定性研究

以硅酸盐为主要原料，通过离子交换制备了纳米SiO2水分散液，研究了原料浓度、表面改性时间、温度、加料方式、改性剂用量等因素对纳米粒子粒径、粒径分布及分散稳定性的影响；该制备方法简便易行，价格便宜，经表面改性后的纳米SiO2粒径小，粒径小，粒径分布窄（φ为8-15nm)，耐酸及耐温性能好，有效解决了纳米SiO2在水相中的稳定分散问题，具有广阔的应用前景。     

CuO/水纳米流体悬浮液分散性能研究

通过在去离子水中添加纳米CuO颗粒,制备一种新型强化传热工质CuO/水纳米流体。采用离子型表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、非离子型表面活性剂聚乙二醇6000(PEG6000)对纳米CuO颗粒进行分散,并对其zeta电位、粒度及吸光度进行测量。系统研究超声振动时间、表面活性剂种类和质量分数、pH值等对CuO/水纳米流体悬浮液分散性能的影响。实验结果表明,随超声振动时间的延长、分散剂浓度及pH值的增加,纳米CuO颗粒的分散性均出现先增后降的变化规律;纳米CuO颗粒的分散存在一个最佳超声振动时间、分散剂质量分数和pH值。纳米CuO在悬浮液中的最佳分散工艺条件为:超声振动时间1.5 h,pH=8,wSDBS=0.06%。     

纤蛇纹石石棉纤维的界面相研究

在中性或偏酸性水介质中，纤蛇纹石石绵纤维表层的Ｍｇ￣（２＋）和（ＯＨ）￣－解离后进入水溶液带走，难溶的ＳｉＯ＿２质组分残留在纤维表面和纤维之间，从而形成纤维的界面相。界面相的存在赋予纤维以硬直性和刚性特征，并难于分散。由于失去了吸引表面活性剂的活性原纤维表面，故不能进行湿法加工。界面相的形成取决于石棉纤维的形成条件，界面相的发育程度是影响纤蛇纹石石棉柔软性和其他性质的最主要的原因。     

纳米Fe3O4颗粒的制备及其在乙醇中的分散工艺

为制备硅油基Fe3O4磁流体,采用化学共沉淀法制备平均粒径为11 nm纳米Fe3O4颗粒,利用透射电子显微镜(TEM)、选区电子衍射花样(SAED)、X线衍射分析(XRD)、振动磁强计(VSM)等手段对试样的微观形貌、晶体结构以及磁性能进行表征。在测得无水乙醇中Fe3O4粉体的pH-Zeta电位图基础之上,研究了表面活性剂的类型、表面活性剂的加入量以及超声分散的时间对纳米Fe3O4颗粒分散性能的影响。结果表明:化学共沉淀法制备出的纳米Fe3O4颗粒为面心立方结构,颗粒表面光洁且呈现规则的圆球形,粉体的粒径分布较窄。随着超声时间的延长和表面活性剂使用量的增加,纳米Fe3O4颗粒在无水乙醇中的分散效果在特定点呈现最佳效果之后逐步变差,5种表面活性剂分散效果由好到差的顺序是:聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、司班-80(SPAN-80)、司班-85(SPAN-85)、油酸(OA)、硅烷偶联剂KH-550。推荐纳米Fe3O4颗粒在无水乙醇中的分散工艺为:pH=7,PVP加入的质量分数3%,超声时间35 min,超声功率560 W。     

静电纺丝技术制备二氧化铈纳米纤维

采用静电纺丝技术制备了PVP／Ce（NO3）3复合微米纤维,研究了反应体系的最佳组成,获得了最佳制备条件。将PVP／Ce（NO3）3复合微米纤维在600℃焙烧10h,获得了晶态CeO2纳米纤维。XRD分析表明,PVP／Ce（NO3）3复合纤维为无定型,CeO2纳米纤维为立方晶系,空间群为OH^5-F^M3m。SEM分析表明,PVP／Ce（NO3）3复合微米纤维表面光滑,平均直径约为1．0～2．0μm;所制备的CeO2纳米纤维的平均直径为300nm,长度大于50μm。     

细菌纤维素膜纯化条件的优化及性能表征

研究NaOH浓度(0～2.0 mol·L^-1)和处理时间(30～240 min)2种纯化条件对细菌纤维素(bacterial cellulose, BC)膜性能的影响，通过SEM、XRD和FTIR分别表征BC的微观形貌、晶体结构和表面官能团.SEM分析显示，低浓度NaOH处理未能有效去除杂质，但过高浓度会导致NaOH以结晶形式析出.当NaOH浓度为0.2 mol·L^-1时，BC的纳米纤维分布较均匀且形貌规整.此外，处理时间不足或过长均不利于制备性能优良的BC材料，BC纯化的最优处理时间为120 min.XRD分析表明，NaOH浓度过低或过高及处理时间不足或过长时，BC在2θ为14.5°、16.6°和22.7°处的吸收峰不显著，且BC纳米纤维的结晶度低于85%.但FTIR分析未发现不同NaOH浓度和处理时间显著影响BC表面官能团.结果说明，纯化条件是BC性能的重要影响因素，该结论可为制备纯度更高、性能更好的BC材料提供理论依据.     

人工合成蛇纹石的摩擦性能

蛇纹石具有独特的层状结构,在工业润滑油基础油中添加蛇纹石能够起到抗磨、减摩、自修复的作用。为了提高蛇纹石的纯度,本文通过模拟天然蛇纹石的形成条件,在水热环境下,制备了蛇纹石粉体,利用X射线衍射仪、透射电子显微镜、扫描电子显微镜和红外光谱等手段对产物的结构进行表征,结果表明合成的Mg3Si2O5(OH)4有纤蛇纹石和利蛇纹石两种结构。采用干法分散对蛇纹石粉体进行表面处理并分散于基础油中,通过MS-10A型摩擦磨损试验机测试,结果表明纤蛇纹石的抗磨、减摩性能优于利蛇纹石,摩擦系数较未添加蛇纹石降低41.2%以上。